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Relatório Condutimetria, Notas de estudo de Instrumentação e Análise Química

Essa prática tem o objetivo de analisar a condutividade elétrica de uma solução eletrolítica, a partir disso, determinar a concentração micelar crítica (CMC).

Tipologia: Notas de estudo

2018

Compartilhado em 15/09/2021

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jessica-ribas 🇧🇷

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RELATÓRIO SIMPLIFICADO
FUNDAMENTOS DA ANÁLISE INSTRUMENTAL
(valor 10)
PRÁTICA: Relatório Condutimetria MÉTODO
APLICADO:
titulação
condutimétrica
EQUIPE: Caroline, Jessica e Liz
INTEGRANTES:
Caroline, Jessica e
Liz.
OBJETIVO DA PRÁTICA: Essa prática tem o objetivo de analisar a condutividade elétrica de uma solução
eletrolítica, a partir disso, determinar a concentração micelar crítica (CMC).
FUNDAMENTO DO MÉTODO E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL (peso 3)
Fundamentação:
Aplicações da Condutimetria
A condutometria (ou condutimetria) é uma técnica analítica baseada na medição da condutividade elétrica
das soluções eletrolíticas, com vasta aplicação em laboratórios de controle da qualidade.
A condutividade, também conhecida como condutância específica, depende da concentração e das
características dos íons presentes na solução, além das condições do meio, como viscosidade, constante
dielétrica, temperatura etc. De acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI), a condutividade é
expressa em siemens por unidade métrica, geralmente centímetros (S cm−1). O siemens ainda é usado por
algumas indústrias como mho (
) (inverso de ohm), e 1 S equivale a 1 mho.
Por meio da condutividade podemos conferir a qualidade da água deionizada. Por exemplo, a água
deionizada para ser considerada do tipo I, ou seja, com a melhor qualidade possível de ser obtida com a
tecnologia disponível atualmente, deve ter um valor de condutividade 0,055 μS cm−1. O valor da
condutividade pode ser usado ainda, tanto para caracterizar uma fonte de água, quanto para estimar a
quantidade de sólidos totais dissolvidos (STD) e a salinidade de uma determinada amostra. A água
destilada pode variar de 0,5 a 3 μS cm−1, fontes de água potável de 50 a 1500 μS cm−1, e a água do mar
apresenta valores típicos em torno de 55.000 μS cm−1 (55 μS cm−1). Quanto mais salobra for a água, maior
será a quantidade de íons totais (força iônica) e, consequentemente, maior será a condutividade (APHA et
al., 2012).
O condutivímetro é o equipamento utilizado tanto para medições diretas da condutividade, quanto às
relativas (titulações condutométricas). Na prática, o equipamento mede a resistência elétrica entre dois
eletrodos de platina em uma célula com geometria bem definida, por meio de um circuito simples
modificado para operar com corrente alternada. A Figura 5.1 mostra um eletrodo de condutividade típico,
no qual a célula é construída com eletrodos de platina platinizada (depósito de uma fina cama de negro de
platina) que possuem uma geometria constante e conhecida. As duas placas de platina devem estar
rigorosamente paralelas e distanciadas, definindo entre elas uma coluna de solução eletrolítica. No eletrodo
da Figura 5.1, os valores das áreas de cada placa é de aproximadamente 1 cm2 e a distância entre as placas
é cerca de 1 cm. O valor da constante da célula é dado pela razão das áreas pela distância, logo K = 1 cm−1.
Existem células para medições de amostras com condutividades maiores ( K = 10 cm−1) e condutividades
menores (K = 0,1 cm−1). A determinação do valor mais exato da constante da célula pode ser realizada no
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RELATÓRIO SIMPLIFICADO

FUNDAMENTOS DA ANÁLISE INSTRUMENTAL

(valor 10)

PRÁTICA: Relatório Condutimetria MÉT APL titul cond

EQUIPE: Caroline, Jessica e Liz

INTE

Caro Liz. OBJETIVO DA PRÁTICA: Essa prática tem o objetivo de analisar a condutividade elétrica de uma solução eletrolítica, a partir disso, determinar a concentração micelar crítica (CMC).

FUNDAMENTO DO MÉTODO E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL (peso 3)

 Fundamentação: Aplicações da Condutimetria

A condutometria (ou condutimetria) é uma técnica analítica baseada na medição da condutividade elétrica das soluções eletrolíticas, com vasta aplicação em laboratórios de controle da qualidade.

A condutividade, também conhecida como condutância específica, depende da concentração e das características dos íons presentes na solução, além das condições do meio, como viscosidade, constante dielétrica, temperatura etc. De acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI), a condutividade é expressa em siemens por unidade métrica, geralmente centímetros (S cm−1). O siemens ainda é usado por algumas indústrias como mho ( ℧) (inverso de ohm), e 1 S equivale a 1 mho.

Por meio da condutividade podemos conferir a qualidade da água deionizada. Por exemplo, a água deionizada para ser considerada do tipo I, ou seja, com a melhor qualidade possível de ser obtida com a tecnologia disponível atualmente, deve ter um valor de condutividade ≤ 0,055 μS cm−1. O valor da condutividade pode ser usado ainda, tanto para caracterizar uma fonte de água, quanto para estimar a quantidade de sólidos totais dissolvidos (STD) e a salinidade de uma determinada amostra. A água destilada pode variar de 0,5 a 3 μS cm−1, fontes de água potável de 50 a 1500 μS cm−1, e a água do mar apresenta valores típicos em torno de 55.000 μS cm−1^ (55 μS cm−1). Quanto mais salobra for a água, maior será a quantidade de íons totais (força iônica) e, consequentemente, maior será a condutividade (APHA et al., 2012).

O condutivímetro é o equipamento utilizado tanto para medições diretas da condutividade, quanto às relativas (titulações condutométricas). Na prática, o equipamento mede a resistência elétrica entre dois eletrodos de platina em uma célula com geometria bem definida, por meio de um circuito simples modificado para operar com corrente alternada. A Figura 5.1 mostra um eletrodo de condutividade típico, no qual a célula é construída com eletrodos de platina platinizada (depósito de uma fina cama de negro de platina) que possuem uma geometria constante e conhecida. As duas placas de platina devem estar rigorosamente paralelas e distanciadas, definindo entre elas uma coluna de solução eletrolítica. No eletrodo da Figura 5.1, os valores das áreas de cada placa é de aproximadamente 1 cm^2 e a distância entre as placas é cerca de 1 cm. O valor da constante da célula é dado pela razão das áreas pela distância, logo K = 1 cm−1. Existem células para medições de amostras com condutividades maiores (K = 10 cm−1) e condutividades menores (K = 0,1 cm−1). A determinação do valor mais exato da constante da célula pode ser realizada no

procedimento de calibração, utilizando soluções-padrão cujas condutividades específicas a 25 °C sejam bem estabelecidas. Em geral, usam-se soluções-padrão de KCl. Ressalta-se aqui a importância do controle de temperatura para este tipo de análise. O valor da condutância aumenta de 1 a 2 % para cada grau de temperatura. Os equipamentos permitem fazer a correção no valor da condutividade, em razão das variações térmicas, de forma manual ou automática.

Figura 5.1 Célula de condutividade com K = 1 cm. (Cortesia da Digimed.)

Basicamente, ao imergir uma cela de condutividade em uma solução iônica, haverá a condução da eletricidade à custa da migração dos íons positivos e negativos com a aplicação de um campo eletrostático. A quantidade de íons presentes, as suas cargas e respectivas mobilidades serão determinantes para o valor de condutividade do sistema. Cada íon possui uma condutividade equivalente (λ 0 +) à diluição infinita (a menor concentração possível do íon em solução) tabelada. Vale a pena ressaltar que a medida direta da condutividade não é seletiva , ou seja, a condutividade total do sistema será a soma das contribuições de todos os íons presentes naquela solução. A célula condutimétrica deve ser lavada com álcool antes do primeiro uso para uma limpeza rápida, e em seguida com água destilada. Quando não estiver em uso, conserve a célula imersa em água destilada. O valor da constante da célula tem tendência a aumentar porque, com o uso, a área dos eletrodos diminui ligeiramente, por causa da perda do “negro de platina” da

 Dados coletados pelas alunas Liz e Milena Scurupa:

 Fotos do experimento:

Bancada preparada;

Condutivímetro de bancada;

; Realização do experimento;

 Gráficos:

 Concentração Micelar (CMC):

PARECER (peso 4)

Finaliza-se este relatório com os resultados obtidos congruentes ao esperado. Os cálculos e gráficos ficaram parecidos com os esboçados em aula, no teste realizado na aula experimental foram feitas 3 medições a primeira e a terceira foram realizados com 15 mL de SDS e a segunda com 13 mL de SDS, e em todas elas o valor de condutividade da agua deionizada se aproximou de 230 uS. cm-1. Com esse valores conclui que houve um equívoco na experimentação por ter encontrados esses valores e ser esperado algo em torno de 7 uS. cm-1^ na primeira medição. No momento em que estávamos na experimentação não percebi o erro e não contatei ao professor. Também por esses motivos encontramos um valor de dissociação um pouco mais baixo. Nesse relatório foi bom ter registrado em foto o laboratório e toda a experimentação, mas o erro foi não conseguir prestar atenção na aula que o professor estava dando remotamente e aconteceu o erro da água. Para melhor obtenção de resultados para próxima prática também deveria estudar melhor a atividade antes de chegar ao laboratório. Um erro que também consideramos é ter dúvidas em relação ao template do relatório. Nada obstante dos resultados ele foi satisfatório.

Curitiba, 15 de setembro de 2021.